Tiểu luận môn học các tính chất cảm quan thực phẩm Phân tích các yếu tố công nghệ nguyên liệu cấu thành ảnh hưởng tới cấu trúc, trạng thái và màu sắc của bia Lager

CÁC YếU Tố ảNH HƯởNG ĐếN CấU TRÚC, TRạNG THÁI VÀ MÀU SắC CủA BIA LAGER  Yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc bọt:  Đối với người tiêu dùng, hình ảnh và cấu trúc bề mặt của bọt bia là hai tro

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÁC TÍNH CHẤT CẢM QUAN THỰC PHẨM

NộI DUNG

 I Tổng quan về bia lager

 II Nguyên liệu sản xuất bia lager

 III Quy trình sản xuất bia lager

 IV Các yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc, trạng thái và màu sắc của bia lager

 V Kết luận

 TÀI LIỆU THAM KHẢO

I TổNG QUAN Về BIA LAGER

 Bia là sản phẩm thực phẩm thuộc loại đồ uống có độ cồn thấp, thu nhận được bằng cách lên men rượu ở nhiệt độ thấp dịch đường, chế biến từ malt đại mạch và các hạt giàu tinh bột, protein, khác như gạo, ngô, tiểu mạch, đại mạch, chưa qua giai đoạn ươm mầm, cùng với nước và hoa houblon hoặc các sản phẩm chế biến từ nó

 Phần lớn kiểu bia thuộc về một trong hai họ lớn:

 ale - sử dụng lên men nổi

 lager - sử dụng lên men chìm

I TổNG QUAN Về BIA LAGER

 Lager là loại bia được tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới Chúng có nguồn gốc từ vùng Trung

Âu, có tên gọi này là từ lagern ("lưu trữ") trong tiếng Đức

 Bia lager được sáng tạo bởi một nhà sản xuất bia người Đức Ông đã vô tình tìm thấy bia để lâu trong hang động tự nhiên sau quá trình lên men có đặc điểm trong hơn và lâu hỏng hơn Cuối cùng, quá trình này được gọi là lager

 Men bia lager là loại lên men chìm, thông thường được lên men ở nhiệt độ 7-12°C ("pha lên men"), và sau đó được lên men thứ cấp lâu

ở 4-6°C ("pha lager hóa") Trong giai đoạn lên men thứ cấp, lager được làm trong và chín Các điều kiện lạnh cũng kiềm chế việc sản xuất tự nhiên các ester và các phụ phẩm khác, tạo ra hương vị "khô và lạnh hơn" của bia

II NGUYÊN LIệU SảN XUấT BIA LAGER

II NGUYÊN LIệU SảN XUấT BIA LAGER

 Malt đại mạch :

 Yêu cầu kỹ thuật:

II NGUYÊN LIệU SảN XUấT BIA LAGER

 Gạo:

 Về khả năng thay thế malt đại mạch trong sản xuất bia thì gạo là loại ngũ cốc được dùng nhiều hơn cả Có thể sử dụng chúng ở hai hình thức: dùng gạo trực tiếp chế biến lẫn với bột malt hoặc dùng thóc ươm mầm, có thể sấy khô hoặc dùng ở dạng malt tươi, đường hóa phối hợp với malt đại mạch theo tỷ lệ thích hợp.

 Ta thấy rằng, gạo có hàm lượng tinh bột khá cao, protein ở mức vừa phải còn chất béo và xelluloza thì ở giới hạn thấp Với các chỉ số này, gạo là một loại nguyên liệu khá

lý tưởng cho việc sản xuất bia Với lượng gạo thay thế đến 20% hoàn toàn có thể sản xuất được các loại bia có chất lượng hảo hạng dùng để xuất khẩu

II NGUYÊN LIệU SảN XUấT BIA LAGER

 Hoa houblon

 Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản, đứng vị trí thứ 2 (sau malt đại mạch) trong công nghệ sản xuất bia Làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng, làm tăng khả năng tạo và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm.

 Hoa houblon sử dụng ở dạng chế phẩm hoa viên và cao hoa Chế phẩm hoa viên có mùi xanh lam, mùi hắc, độ ẩm khoảng 10%; chế phẩm cao hoa có màu xanh đen ở dạng sệt.

 Thành phần chủ yếu của hoa houblon ở dạng cao hoa, hoa viên:

• - Chất đắng: 15-21% - Poliphenol: 2,5-6%

• - Protein: 15-21% - xelluloze: 12-14%

• - Chất khoáng: 5-8% - Tinh dầu thơm: 0,3-1,2%

• - Các hợp chất khác: 26-28%.

II NGUYÊN LIệU SảN XUấT BIA LAGER

 Vai trò của nước trong sản xuất bia

• Nước là một trong những nguyên liệu chính để sản xuất bia, chiếm từ 80

÷ 90% trọng lượng bia thành phẩm.

• Thành phần hóa học và chất lượng của nước ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ quá trình sản xuất bia và đặc biệt là chất lượng bia thành phẩm.

• Nước dùng trong sản xuất bia luôn được kiểm tra và phải thỏa mãn một

số chỉ tiêu nhất định trước khi được đưa vào sử dụng, những chỉ tiêu này tùy thuộc vào từng nhà máy.

• Ngoài ra nước còn đóng vai trò quan trọng trong các quá trình khác như: làm lạnh, cung cấp cho nồi hơi, vệ sinh cho thiết bị, nhà xưởng,…

 Yêu cầu của nước trong sản xuất bia

Độ cứng tạm thời 0,7mg/lít Hàm lượng muối cacbonat <50 mg/l Hàm lượng muối Mg <100 mg/l Hàm lượng muối clorua 75 ÷ 150 mg/l

Độ cứng vĩnh cửu 0,5-0,6mg đương lượng/ lít Hàm lượng muối CaSO4 130 ÷ 200 mg/l

Hàm lượng Fe 2+ <0,3 mg/l

Vi sinh vật <100 tế bào/lít

II NGUYÊN LIệU SảN XUấT BIA LAGER

 Nấm men :

 Trong công nghệ sản xuất bia lager, để lên men dịch đường hoa houblon

loại nấm men được nhà máy sử dụng là Sacchromyces carlbergensis (lên

men chìm) vì loại nấm men này dễ kết lắng để thu men sữa, có khả năng lên men ở nhiệt độ thấp, lên men triệt để dịch đường.

 Đây là loại nấm men hoạt động ở nhiệt độ thấp (5 - 10 0 C), có khả năng tiêu thụ hoàn toàn đường rafinose, fructose, melibiose…

 Tế bào nấm men có chế độ dinh dưỡng cao là nguồn đạm và sinh tố phong phú Đặc điểm nổi bật của nấm men là giàu sinh tố nhóm B như B1, B2, B6,

B 12 , PP và một số nguyên tố khác không gây độc hại cho người và gia súc.

 Nấm men được sử dụng từ men giống thuần chủng được nhập từ Đức, men được sử dụng dưới dạng men khô, sau đó nhân giống trung gian rồi đưa vào

sử dụng trong sản xuất bia Hiện nay nấm men giống được phân lập và sản xuất ngay từ dịch sữa men được rút ra sau khi lên men.

 Nấm men được sử dụng nhiều lần, sau khi thu hồi lại ở các tank lên men, nấm men được rửa nhiều lần bằng nước sạch để loại bỏ xác men chết, nấm men sống sẽ chìm xuống, xác men chết nổi lên trên Men giống thu lại được

sẽ đưa vào thùng chứa men được giữ lạnh và được hoạt hoá nhờ H 3 PO 4 đưa

pH môi trường về 3 – 4, sau đó sử dụng phục vụ cho các lần lên men tiếp theo Thông thường, tái sử dụng nấm men khoảng 10 lần.

III QUY TRÌNH SảN XUấT BIA LAGER

III QUY TRÌNH SảN XUấT BIA LAGER

 Thuyết minh sơ bộ quy trình:

IV CÁC YếU Tố ảNH HƯởNG ĐếN CấU TRÚC,

TRạNG THÁI VÀ MÀU SắC CủA BIA LAGER

 Yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc bọt:

 Đối với người tiêu dùng, hình ảnh và cấu trúc bề mặt của bọt bia là hai trong số các yếu tố quan trọng nhất để đánh giá chất lượng bia tốt hay không Độ mịn của bọt hay “độ kết tụ của bóng bọt” được xem là một trong những tính chất hấp dẫn của bia.

 Bọt cung cấp cho người uống cảm nhận đầu tiên về chất lượng của bia như hương vị, sự tươi mát, độ sảng khoái Bọt bia cũng tác động đến xúc giác qua tính ổn định và cấu trúc của nó (kích thước của bong bóng).

 Bọt bia được tạo thành từ hoạt động hấp phụ các chất có hoạt tính bề mặt trên bề mặt của CO2 có trong bia Khi rót bia ra, khí CO 2 sẽ nổi lên trên và

sẽ tạo bọt cùng với các phân tử protein v à nước trong bia Bọt này sẽ ngăn cho khí CO2 không bị tiếp tục thoát ra ngoài

 Ở đây protein đóng vai trò quan trọng nhất trong việc tạo bọt, nhờ sự có mặt các acid của hoa houblon (humilone, isohumulone và các chất chiết từ hai loại này) Các loại bia chất lượng tốt, có nhiều protein có bọt nhiều hơn, nhỏ hơn và dày hơn nên khó vỡ hơn và tan chậm Trong khi đó, các loại bia bình thường (đặc biệt như bia hơi) có bọt to, dễ vỡ và tan nhanh Khi lớp bọt ở trên bị vỡ, khí CO2 sẽ thoát ra ngoài gây mất ngon

IV CÁC YếU Tố ảNH HƯởNG ĐếN CấU TRÚC,

TRạNG THÁI VÀ MÀU SắC CủA BIA LAGER

 Yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc bọt:

 Việc xác định các protein tham gia vào quá trình tạo bọt chính là thông tin mang tính chiến lược, vì nhờ đó, người ta có thể xem xét việc lựa chọn loại lúa mạch tốt, phù hợp để sản xuất malt

 Trong một vài năm qua đã có những tiến bộ vượt bậc về tính năng của các protein trong lúa mạch dùng để tạo bọt cũng như sự tăng trưởng về mặt cấu trúc của chúng trong quá trình sản xuất malt và bia Những nghiên cứu này đem lại nhiều triển vọng mới trong việc nắm vững qui trình và lựa chọn loại malt đại mạch phù hợp nhất

 Ban đầu, người ta cho rằng, chỉ có các protein hòa tan được trong nước, những loại có khả năng chịu được nhiệt trong quá trình sản xuất malt và bia mới còn tồn tại trong bia Các protein này được xác định bằng phương pháp điện digel kết hợp với phép đo khối phổ

 Hai loại protein chiếm hơn 80% lượng protein trong bia gồm chất ức chế protease còn được gọi là protein Z và protein vận chuyển lipide (LTP)

IV CÁC YếU Tố ảNH HƯởNG ĐếN CấU TRÚC,

TRạNG THÁI VÀ MÀU SắC CủA BIA LAGER

 Yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc bọt:

 Từ những nghiên cứu đã chỉ ra rằng để cho ra được loại bia có khả năng tạo bọt lý tưởng có vai trò quyết định của qui trình sản xuất malt và dịch đường:

 Về nguyên liệu malt:

 Trong quá trình nẩy mầm của malt hoạt hóa proteaza và amynaza ảnh hưởng rất nhiều đến quá trình tạo bọt của bia.

 Trong quá trình ươm mầm cần tạo điều kiện thuận lợi cho đại mạch nảy mầm và hoạt hóa được các emzym một cách tối đa Muốn được như vậy ta cần điều chỉnh các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nảy mầm như :

 Yếu tố nhiệt độ và thời gian

 Ảnh hưởng của độ thông khí

 Ảnh hưởng của độ ẩm

IV CÁC YếU Tố ảNH HƯởNG ĐếN CấU TRÚC,

TRạNG THÁI VÀ MÀU SắC CủA BIA LAGER

 Yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc bọt:

 Quá trình sấy malt: quá trình sấy malt cũng ảnh hưởng rất nhiều đến sự tạo bọt của bia

 Quá trình nghiền: Nếu malt nghiền quá kỹ thì malt sẽ bị vỡ vụ, mịn làm cho các chất tanin trong vỏ hạt sẽ tạo ra nhiều làm cho bia có vị đắng và ảnh hưởng đến tạo bọt.

 Quá trình đường hóa malt: là quá trình các enzym thủy phân protein và tinh bột thành đường và các axitamin để cho nấm men sử dụng trong quá trình lên men Quá trình này ảnh hưởng rất lớn đến quá trình tạo bọt của bia

 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đường hóa :

 + PH

 + Nhiệt độ đường hóa

 + Emzym và nồng độ emzym

IV CÁC YếU Tố ảNH HƯởNG ĐếN CấU TRÚC,

TRạNG THÁI VÀ MÀU SắC CủA BIA LAGER

 Yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc bọt:

 Axit đắng của hoa houblon:

 Axit đắng của hoa houblon (hop) không chỉ góp phần tạo vi đắng dịu đặc trưng cho bia mà còn cùng với các protein hoàn thiện độ bền bọt Đặc tính của bọt tăng lên nhờ axit đắng của hoa Hop được biết đến từ lâu và các nhựa axit đắng, đặc biệt là isohumulon tăng độ bền bọt.

Cấu trúc và sự chuyển hóa cấu trúc của Humulon

IV CÁC YếU Tố ảNH HƯởNG ĐếN CấU TRÚC,

TRạNG THÁI VÀ MÀU SắC CủA BIA LAGER

 Yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc bọt:

Giá trị bám dính của bọt bia ứng với từng loại hoa Hop có độ đắng

khác nhau.

IV CÁC YếU Tố ảNH HƯởNG ĐếN CấU TRÚC,

TRạNG THÁI VÀ MÀU SắC CủA BIA LAGER

 Yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc bọt:

 Các yếu tố khác:

 Có một một lượng nhỏ các thành phần khác ảnh hưởng xấu đến bọt bia, nhưng trong một số nghiên cứu thì các yếu tố này đôi khi cũng làm tăng lượng bọt trong bia Nhìn chung, sự ảnh hưởng của các yếu tố này không quan trọng:

 Ethanol

 Polyphenol

 Quá trình lên men

 Độ pH của bia

IV CÁC YếU Tố ảNH HƯởNG ĐếN CấU TRÚC,

TRạNG THÁI VÀ MÀU SắC CủA BIA LAGER

 Yếu tố ảnh hưởng đến trạng thái, hương vị:

 Độ trong:

 Trong quy trình sản xuất bia lager, có hai giai đoạn ảnh hưởng đến

độ trong của bia là lên men phụ và lọc

 Ở giai đoạn lên men phụ, bia được làm lạnh dần xuống tới -10C Men lắng và được tách ra tạo độ trong cho bia Lúc này bia đã chín - ở đây diễn ra một chút các biến đổi làm ổn định hương vị cho bia Trong quá trình lên men phụ cần theo dõi nhiệt độ và nồng độ đường tránh trường hợp lên men chưa hết khả năng gây đục bia cao

 Quá trình lọc bia để tách các tế bào men còn lại và protein Chạy máy lọc ở nhiệt độ âm 20C, nhiệt độ rất lạnh này nhằm đảm bảo bia "ổn định", điều này giúp cho bia không bị đục khi đóng vào chai hoặc vào lon Sau khi lọc, bia có mầu vàng "sáng" Người ta nhận thấy rằng bia lager được lọc trong sẽ cho màu sáng hơn bia chưa lọc Để đạt độ trong cho bia thành phẩm cần chú ý đến điều kiện làm việc của thiết bị lọc khung bản với chất lượng của bản lọc

IV CÁC YếU Tố ảNH HƯởNG ĐếN CấU

TRÚC, TRạNG THÁI VÀ MÀU SắC CủA

 Thành phần có giá trị nhất của hoa houlon được sử dụng trong công nghệ sản xuất bia là các chất đắng Chất đắng đóng vai trò rất quan trọng trong công nghệ sản xuất bia, không chỉ là nguồn cung cấp vị đắng dịu đặc trưng cho bia mà còn là những chất có hoạt tính sinh học cao, tạo sức căng bề mặt giúp bia có khả năng giữ bọt lâu, hơn nữa chất đắng có khả năng kháng khuẩn mạnh giúp tăng cường độ bền sinh học hay còn gọi là khả năng chống nhiễm tạp vi sinh của bia thành phẩm.

IV CÁC YếU Tố ảNH HƯởNG ĐếN CấU TRÚC,

TRạNG THÁI VÀ MÀU SắC CủA BIA LAGER

 Yếu tố ảnh hưởng đến trạng thái, hương vị:

 Axit đắng Beta (lupulone) Các axit này có tính chất tương tự axit alpha, nhưng

độ đắng kém hơn, khả năng đồng phân hóa, thủy phân kém hơn Sau khi bị polyme hóa và oxy hóa một phần các axit này trở thành nhựa mềm, sau đó nhựa cứng Nhựa mềm có khả năng hòa tan tốt hơn axit beta, đắng hơn vì vậy là nguồn chất đắng khá quan trọng Trong khi đó nhựa cứng ít đóng vai trò trong công nghệ sản xuất bia (nên người ta rất hạn chế tạo ra các sản phẩm này trong quá trình chế biến và bảo quản hoa và chế phẩm Vì vậy cần bảo quản hoa houblon ở nhiệt độ lạnh, độ ẩm thấp, bảo quản trong khí trơ và bóng tối.

IV CÁC YếU Tố ảNH HƯởNG ĐếN CấU TRÚC, TRạNG THÁI VÀ MÀU SắC CủA BIA LAGER

 Yếu tố ảnh hưởng đến trạng

thái, hương vị:

 Vị đắng

 Điều kiện lên men cũng ảnh

hưởng đến lượng axít đắng Trong

quá trình lên men, lượng axít đắng

alpha dạng đồng phân iso cũng bị

giảm đi do chúng bị hút bám vào

thành phân tử nấm men

 Độ đắng của bia thương phẩm

thường được đo theo

Thang đơn vị độ đắng quốc tế

(International Bittering Units -

IBU) Các loại bia lager thường có

độ đắng nhẹ, khoảng 5 IBU.

IV CÁC YếU Tố ảNH HƯởNG ĐếN CấU TRÚC,

TRạNG THÁI VÀ MÀU SắC CủA BIA LAGER

 Yếu tố ảnh hưởng đến trạng thái, hương vị:

 Hương thơm:

 Hương thơm đặc trưng của bia có được từ các tinh dầu thơm trong hoa houblon Tinh dầu thơm có thành phần phức tạp (rất nhiều), gồm hơn 200 chất: terpen, ester, cetone và các hợp chất chứa lưu huỳnh

 Tinh dầu trong hoa houblon chiếm từ 0,5 – 5% trọng lượng hoa, trong đó khoảng 3/4 là các cấu tử thuộc nhóm tecpen (C5H8)n và 1/4 là các cấu tử có mang oxy, đại diện chính là geraniol (C10H18O).

 Tinh dầu hoa ở điều kiện gia nhiệt nhẹ dễ bị oxy hoá, khi đó tác dụng gây mùi sẽ thay đổi nhiều, thậm chí tạo ra mùi không phù hợp cho sản phẩm bia

IV CÁC YếU Tố ảNH HƯởNG ĐếN CấU

TRÚC, TRạNG THÁI VÀ MÀU SắC CủA

IV CÁC YếU Tố ảNH HƯởNG ĐếN CấU

TRÚC, TRạNG THÁI VÀ MÀU SắC CủA

BIA LAGER

 Yếu tố ảnh hưởng đến trạng thái, hương vị:

 Hương thơm

 Ngoài các tinh dầu tạo hương thơm đặc trưng cho bia thì cũng

có một số chất làm ảnh hưởng xấu đến hương vị của bia và cần khống chế ở hàm lượng thấp như: axeton, diaxetyl hình thành trong quá trình tàng trữ và 2,3-butandiol, hay H2S và Mercaptan,… Trong quá trình ổn định bia, các điều kiện về nhiệt độ, điều kiện oxy hoá, pH hay nồng độ cồn cũng ảnh hưởng đến hương vị của bia lager Ví dụ sau khi để ổn định ở

200C thì bia có hương giống như vang Madeira, và có hương như phúc bồn tử khi để ổn định ở điều kiện có oxy Đó là do trong quá trình ổn định bia đã có các phản ứng xảy ra tạo thành các axetal dehyt và diacetyl Điều này cũng lý giải cho việc các nhà sản xuất khác nhau tạo ra nhiều loại bia có hương vị rất khác nhau.